Λύσεις στις 19 Επαναληπτικές Ερωτήσεις (25-43 του πλήρους κεφαλαίου 4) που καλύπτουν τον συμπυκνωτή του οικιακού ψυγείου (θέση, αποβολή θερμότητας, τύποι, χαρακτηριστικά και θερμική απόδοση, επιλογή, συνθήκες λειτουργίας) και τις εκτονωτικές διατάξεις (τριχοειδής σωλήνας, θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα - κατασκευή, λειτουργία, έλεγχος υπερθέρμανσης, βλάβες).
Ερώτηση: Ποια είναι η συνηθισμένη θέση του συμπυκνωτή στο οικιακό ψυγείο;
Απάντηση:
Σύνοψη: Η συνηθισμένη θέση του συμπυκνωτή στο οικιακό ψυγείο είναι στο πίσω και πάνω μέρος του ψυγείου, ώστε να στερεώνεται στην πλάτη του θαλάμου και να διευκολύνεται η ελεύθερη ροή του αέρα γύρω του. Ο συμπυκνωτής διακρίνεται εύκολα από το σχήμα του, που μοιάζει με σχάρα κρεμασμένη στο πίσω μέρος του ψυγείου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πώς γίνεται η αποβολή της θερμότητας σε ένα συμπυκνωτή;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η αποβολή της θερμότητας σε κάθε συμπυκνωτή γίνεται σε τρία στάδια: (1) στις πρώτες σωληνώσεις του συμπυκνωτή αποβάλλεται η αισθητή θερμότητα που το ψυκτικό είχε απορροφήσει κατά κύριο λόγο από το συμπιεστή και από τη γραμμή αναρρόφησης· (2) κατά την κάθοδο του ψυκτικού αερίου στις σωληνώσεις και την ψύξη του από το μέσο συμπύκνωσης, το ψυκτικό αέριο υγροποιείται, αποβάλλοντας τη λανθάνουσα θερμότητα που είχε απορροφήσει εξατμιζόμενο μέσα στον ατμοποιητή· (3) αν επιτευχθεί πλήρης υγροποίηση και συνεχιστεί η ψύξη, το υγρό αποβάλλει εκ νέου αισθητή θερμότητα και η θερμοκρασία του πέφτει κάτω από το σημείο συμπύκνωσής του, οπότε λέγεται υπόψυκτο υγρό.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιους τύπους αερόψυκτων συμπυκνωτών γνωρίζετε και πώς γίνεται η κυκλοφορία του αέρα σε κάθε έναν από αυτούς;
Απάντηση:
Σύνοψη: Υπάρχουν δύο τύποι αερόψυκτων συμπυκνωτών, ανάλογα με τον τρόπο κυκλοφορίας του αέρα ψύξης: (1) οι συμπυκνωτές ελεύθερης ή φυσικής κυκλοφορίας, όπου ο αέρας ψύξης κυκλοφορεί ελεύθερα λόγω της βαρύτητάς του, χωρίς μηχανική βοήθεια· (2) οι συμπυκνωτές βεβιασμένης (τεχνικής) κυκλοφορίας, όπου ο αέρας κυκλοφορεί μέσω ανεμιστήρα, ο οποίος είτε ωθεί τον αέρα προς τις σωληνώσεις του συμπυκνωτή είτε τον έλκει προς την εσωτερική επιφάνειά του.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Να περιγράψετε τη μορφή των συμπυκνωτών ανάλογα με τον τύπο τους.
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ανάλογα με την κατασκευή τους, οι αερόψυκτοι συμπυκνωτές διακρίνονται σε: συμπυκνωτές απλών σωλήνων, συμπυκνωτές λεπτών σωλήνων, συμπυκνωτές τύπου πλάκας, και συμπυκνωτές σειράς ή παράλληλου περάσματος. Ο συμβατικός αερόψυκτος συμπυκνωτής αποτελείται γενικά από ένα στοιχείο εκτεταμένης επιφάνειας, κατά μήκος του οποίου ο ανεμιστήρας ωθεί αέρα· όταν το θερμό ψυκτικό αέριο εισέλθει στο στοιχείο, υγροποιείται και το υγρό ρέει σε μια υποδοχή κάτω από το συμπυκνωτή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιος τύπος συμπυκνωτή χρησιμοποιείται αποκλειστικά στα μικρά επαγγελματικά ψυγεία και καταψύκτες;
Απάντηση:
Σύνοψη: Στα μικρά επαγγελματικά ψυγεία και καταψύκτες χρησιμοποιούνται αποκλειστικά οι συμπυκνωτές βεβιασμένης κυκλοφορίας αέρα, δηλαδή συμπυκνωτές στους οποίους ο αέρας ψύξης κυκλοφορεί μέσω ανεμιστήρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πού τοποθετείται ο συμπυκνωτής στα μικρά επαγγελματικά ψυγεία και καταψύκτες;
Απάντηση:
Σύνοψη: Στα μικρά επαγγελματικά ψυγεία και καταψύκτες, ο συμπυκνωτής (βεβιασμένης κυκλοφορίας αέρα, τύπου πλακέ με πτερύγια) τοποθετείται συνήθως σε οριζόντια θέση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποια είναι τα χαρακτηριστικά μεγέθη της απόδοσης ενός συμπυκνωτή;
Απάντηση:
Σύνοψη: Τα χαρακτηριστικά μεγέθη που συναρτώνται με την απόδοση ενός συμπυκνωτή είναι τρία: (1) η θερμοκρασία συμπύκνωσης του ψυκτικού μέσου, (2) η θερμοκρασία ξηρού θερμομέτρου του αέρα, και (3) η ταχύτητα του αέρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Να γράψετε τον τύπο που ορίζει τη θερμική απόδοση ενός συμπυκνωτή.
Απάντηση:
Σύνοψη: Η θερμική απόδοση του συμπυκνωτή δίνεται από τον τύπο Q̇ = ṁ·Cp·ΔΤ = V̇·ραερ·Cp·ΔΤ (τύπος 4.10), ή προσεγγιστικά από τον τύπο Q̇Σ = V̇ · 0,34 · ΔΤαερ (Watt) (τύπος 4.11), όπου V̇ η παροχή όγκου αέρα (m³/h), ΔΤαερ η θερμοκρασιακή διαφορά μεταξύ εισερχόμενου και εξερχόμενου αέρα (K), ραερ η πυκνότητα του αέρα (1,2 kg/m³) και Cp,αερ η θερμοχωρητικότητα του αέρα (1 kJ/kgK).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Τι πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη κατά την επιλογή ενός αερόψυκτου συμπυκνωτή;
Απάντηση:
Σύνοψη: Κατά την επιλογή ενός αερόψυκτου συμπυκνωτή (από πίνακες κατασκευαστών) πρέπει να λαμβάνονται υπόψη: (1) η ψυκτική ικανότητα του συμπυκνωτή, (2) η μέση θερμοκρασία περιβάλλοντος, (3) η μέγιστη θερμοκρασία συμπύκνωσης, και (4) η θερμοκρασία ατμοποίησης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για τις συνηθισμένες συνθήκες λειτουργίας του συμπυκνωτή των ψυγείων;
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Για ικανοποιητική συμπύκνωση του ψυκτικού μέσου, η θερμοκρασία του συμπυκνωτή πρέπει να είναι κατά 10°C έως 20°C μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Κανονικά ο καταψύκτης/συμπυκνωτής λειτουργεί σε χώρους με θερμοκρασίες άνετης διαβίωσης το καλοκαίρι (20°C-33°C, ή καλύτερα 18°C-27°C). Σε δυσμενείς συνθήκες, όπως καύσωνας (38°C-42°C), ο συμπυκνωτής πρέπει να φτάσει θερμοκρασία τουλάχιστον 55°C, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την πίεση κατάθλιψης και το λόγο συμπίεσης του συμπιεστή, μειώνοντας την απόδοση της μονάδας. Η κατάσταση επιδεινώνεται σε συμπυκνωτές φυσικής κυκλοφορίας, όπου η απαιτούμενη διαφορά θερμοκρασίας συμπυκνωτή-αέρα είναι κατά 2-3°C μεγαλύτερη από ό,τι σε συμπυκνωτές βεβιασμένης κυκλοφορίας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Να αναφέρετε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του τριχοειδή σωλήνα.
Απάντηση:
Σύνοψη: Πλεονεκτήματα του τριχοειδή σωλήνα: μικρό κόστος (αναλογία περίπου 1:50 σε σχέση με άλλες διατάξεις)· εξίσωση πιέσεων κατά τη διακοπή λειτουργίας, με μικρό ΔΡ και μικρή ροπή εκκίνησης του συμπιεστή· έλλειψη φθορών λόγω τριβών και άρα καμία ανάγκη συντήρησης· δεν απαιτείται συλλέκτης υγρού. Μειονεκτήματα: απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή στη φόρτιση της ακριβούς (κρίσιμης) ποσότητας ψυκτικού μέσου, καθώς λόγω μικρής διαμέτρου και μεγάλου μήκους παρουσιάζει πιθανότητα φραγής από σωματίδια ή υγρασία· δε ρυθμίζεται κατά τη λειτουργία, οπότε απαιτεί πολύ προσεκτική αρχική επιλογή διαστάσεων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποιο είναι το βασικό χαρακτηριστικό αποτέλεσμα της θερμοστατικής εκτονωτικής βαλβίδας (ΘΕΒ);
Απάντηση:
Σύνοψη: Το βασικό χαρακτηριστικό αποτέλεσμα της ΘΕΒ είναι η διατήρηση σταθερής υπερθέρμανσης στον ατμοποιητή, ανεξάρτητα από το φορτίο στο οποίο αυτός καλείται να ανταποκριθεί· έτσι ο ατμοποιητής τροφοδοτείται πάντα με την ακριβή ποσότητα ψυκτικού που απαιτείται από το παρουσιαζόμενο φορτίο, και η επιθυμητή θερμοκρασία στον ψυκτικό θάλαμο διατηρείται σταθερή χωρίς τη χρήση θερμοστάτη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Να αναφέρετε τα κύρια μέρη μιας ΘΕΒ.
Απάντηση:
Σύνοψη: Τα κύρια μέρη της θερμοστατικής εκτονωτικής διάταξης (ΘΕΒ) είναι: (α) το κύριο σώμα της ΘΕΒ, (β) το διάφραγμα (φυσητήρας), (γ) η βελόνη με την έδρα της, (δ) το ελατήριο υπερθέρμανσης και ο ρυθμιστικός κοχλίας, και (ε) το αισθητήριο θερμοκρασίας (βολβός).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Να περιγράψετε τη λειτουργία της ΘΕΒ.
Απάντηση:
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το ψυκτικό μέσο (πτητικό υγρό) μέσα στο αισθητήριο θερμοκρασίας (βολβό), τοποθετημένο στην έξοδο του ατμοποιητή, επηρεάζεται από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του ψυκτικού στην έξοδο (λόγω μεταβολών του ψυκτικού φορτίου) και διογκώνεται· αυτό αυξάνει την πίεση Ρ1 στο εσωτερικό του βολβού, άρα και τη δύναμη F1 που ασκείται στο διάφραγμα (φυσητήρα) της ΘΕΒ. Οι κινήσεις του φυσητήρα, μέσω βάκτρου, ανοίγουν ή κλείνουν τη βαλβίδα εισόδου του ψυκτικού Β, ρυθμίζοντας έτσι την παροχή ψυκτικού προς τον ατμοποιητή. Η λειτουργία στηρίζεται σε ισορροπία δυνάμεων λόγω πιέσεων, μέσω της σχέσης Fpatm + Fpελατ = FPβολβ, όπου η πίεση του βολβού αντισταθμίζεται από την πίεση ατμοποίησης και τη δύναμη του ελατηρίου υπερθέρμανσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πώς ελέγχεται η υπερθέρμανση του εξατμιστή με μια ΘΕΒ;
Απάντηση:
Σύνοψη: Η υπερθέρμανση ρυθμίζεται σε τιμές μεταξύ 4-6 K και ελέγχεται με δύο τρόπους: (1) με μανόμετρο χαμηλής πίεσης και θερμόμετρο επαφής, λαμβάνοντας υπόψη την πτώση πίεσης στον ατμοποιητή (περίπου 4 torr)· ή (2) με χρήση δύο θερμομέτρων, ενός για τη μέτρηση της θερμοκρασίας ατμοποίησης και ενός για τη θερμοκρασία εξόδου από τον ατμοποιητή — η διαφορά τους δίνει την υπερθέρμανση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Ποια προβλήματα εμφανίζονται στους εξατμιστές που παρουσιάζουν μεγάλη πτώση πίεσης;
Απάντηση:
Σύνοψη: Σε ατμοποιητές με μεγάλη πτώση πίεσης (π.χ. 17 torr σε μεγάλου μήκους ατμοποιητές) δημιουργούνται δύο προβλήματα: (α) σημαντική θερμοκρασιακή διαφορά μεταξύ αρχής και τέλους της ατμοποίησης, λόγω της μεγάλης πτώσης πίεσης· (β) σημαντική αύξηση της υπερθέρμανσης πέρα από την επιθυμητή, επειδή η ρύθμιση της ΘΕΒ λαμβάνει υπόψη την αρχική πίεση ατμοποίησης και όχι την πτώση πίεσης στον ατμοποιητή. Αυτά τα δύο προβλήματα οδηγούν σε ανισοκατανομή της θερμοκρασίας στο θάλαμο και σε μη αξιοποίηση (μείωση της εκμεταλλεύσιμης επιφάνειας/όγκου) του ατμοποιητή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πότε είναι απαραίτητη η χρήση του εξωτερικού εξισωτή πίεσης;
Απάντηση:
Σύνοψη: Η χρήση του εξωτερικού εξισωτή πίεσης είναι απαραίτητη όταν υπάρχει διανεμητής υγρού στην εγκατάσταση. Ο εξωτερικός εξισωτής συνδέεται με διάμετρο σύνδεσης 6 mm, σε απόσταση 150-200 mm από το βολβό ελέγχου υπερθέρμανσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Πώς πρέπει να τοποθετείται ο βολβός μιας ΘΕΒ και σε ποια θέση;
Απάντηση:
Σύνοψη: Ο βολβός της ΘΕΒ πρέπει να τοποθετείται συνήθως σε απόσταση 150-200 mm από το τέλος (έξοδο) του ατμοποιητή, με πολύ καλή επαφή με το σωλήνα (μετά από καλό καθαρισμό και σύσφιξη με κολάρο), σε οριζόντια θέση, και να μονώνεται όταν υπάρχει κίνδυνος κακής επαφής ή λανθασμένης ένδειξης (με ειδική μέριμνα στους εμβαπτιζόμενους ατμοποιητές).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση: Να αναφέρετε δύο συνηθισμένες βλάβες που παρουσιάζονται σε ΘΕΒ, καθώς και τις αιτίες τους.
Απάντηση:
Σύνοψη: Ενδεικτικά δύο συνηθισμένες βλάβες: (1) Μείωση της πίεσης αναρρόφησης (Ραν) με παράλληλη αύξηση της υπερθέρμανσης — αιτίες: φραγμένη βαλβίδα από υγρασία ή κερί, επιλογή μικρότερης βαλβίδας από την απαιτούμενη, λανθασμένη ρύθμιση υπερθέρμανσης, κατεστραμμένος βολβός ή κακή επαφή, λανθασμένη φόρτιση σε ψυκτικό μέσο. (2) Μείωση της πίεσης αναρρόφησης με παράλληλη μείωση της υπερθέρμανσης — αιτίες: μικρή ποσότητα αέρα στον ατμοποιητή, φραγμένο φίλτρο αέρα, χαμηλή θερμοκρασία αέρα, δημιουργία πάγου ή μικρός ατμοποιητής, κακή διανομή ψυχόμενου αέρα, κακή κατανομή ψυκτικού μέσου, έλλειψη λειτουργικής ισορροπίας συμπιεστή-ατμοποιητή, λανθασμένη θέση βολβού ή μεγάλος συμπιεστής. Δεκτές επίσης οι βλάβες με αύξηση της πτώσης πίεσης στον ατμοποιητή (ΔΡαν) και μείωση ή αύξηση υπερθέρμανσης.
Κριτήρια αξιολόγησης: